หลัก วิทยาศาสตร์

ฟิสิกส์การซึมผ่านของแม่เหล็ก

ฟิสิกส์การซึมผ่านของแม่เหล็ก
ฟิสิกส์การซึมผ่านของแม่เหล็ก
Anonim

การซึมผ่านของแม่เหล็ก, การเพิ่มหรือลดของสัมพัทธ์ของสนามแม่เหล็กผลลัพธ์ภายในวัสดุเมื่อเปรียบเทียบกับสนามแม่เหล็กซึ่งเป็นที่ตั้งของวัสดุนั้น หรือคุณสมบัติของวัสดุที่เท่ากับความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก B ที่สร้างขึ้นภายในวัสดุโดยสนามแม่เหล็กที่หารด้วยความแรงของสนามแม่เหล็ก H ของสนามแม่เหล็ก การซึมผ่านของสนามแม่เหล็กμ (กรีก mu) จึงถูกกำหนดเป็นμ = B / H ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก B เป็นการวัดสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจริงภายในวัสดุที่พิจารณาว่าเป็นความเข้มข้นของเส้นสนามแม่เหล็กหรือฟลักซ์ต่อหน่วยพื้นที่หน้าตัด ความแรงของสนามแม่เหล็ก H คือการวัดสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยกระแสไฟฟ้าไหลในขดลวด

ในช่องว่างหรือว่างความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กจะเหมือนกับสนามแม่เหล็กเนื่องจากไม่มีการแก้ไขฟิลด์ หน่วยเซนติเมตร - กรัม - วินาที (cgs) หน่วยการซึมผ่าน B / H ของพื้นที่ไม่มีมิติและมีค่า 1 ในหน่วยเมตร - กิโลกรัม - วินาที (mks) และหน่วย SI, B และ H มีขนาดแตกต่างกันและการซึมผ่าน ของพื้นที่ว่าง (สัญลักษณ์μ 0) ถูกกำหนดให้เท่ากับ4π× 10 - 7 เวเบอร์ต่อแอมแปร์ - เมตรเพื่อให้หน่วย mks ของกระแสไฟฟ้าอาจจะเหมือนกับหน่วยปฏิบัติจริงแอมแปร์ ด้วยการกำหนดแอมป์ใหม่ในปี 2019, μ 0จะไม่เท่ากับ4π× 10 - 7 เวเบอร์ต่อแอมป์ - เมตรและจะต้องทำการทดลอง (อย่างไรก็ตาม [μ 0 / 4π× 10 - 7] คือ 1.00000000055 ยังคงใกล้เคียงกับค่าเดิมมาก) ในระบบเหล่านี้การซึมผ่าน B / H เรียกว่าสัมบูรณ์การซึมผ่านของตัวกลาง การซึมผ่านสัมพัทธ์μ rนั้นจะถูกกำหนดเป็นอัตราส่วนμ / μ 0ซึ่งไม่มีมิติ ดังนั้นการซึมผ่านสัมพัทธ์ของพื้นที่ว่างหรือสูญญากาศคือ 1

วัสดุอาจถูกจำแนกประเภททางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยอาศัยการซึมผ่าน วัสดุ diamagnetic มีค่าการซึมผ่านสัมพัทธ์คงที่น้อยกว่า 1 เล็กน้อยเมื่อวางวัสดุ diamagnetic เช่นบิสมัทไว้ในสนามแม่เหล็กสนามแม่เหล็กภายนอกจะถูกขับออกบางส่วนและความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กภายในจะลดลงเล็กน้อย วัสดุพาราแมกเนติกมีค่าการซึมผ่านสัมพัทธ์คงที่มากกว่า 1 เล็กน้อยเมื่อวัสดุพาราแมกเนติกเช่นแพลตตินัมถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กจะกลายเป็นแม่เหล็กในทิศทางของสนามแม่เหล็กเล็กน้อย วัสดุ ferromagnetic เช่นเหล็กไม่มีการซึมผ่านสัมพัทธ์คงที่ เมื่อสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นความสามารถในการซึมผ่านสัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้นถึงค่าสูงสุดแล้วจึงลดลง เหล็กบริสุทธิ์และโลหะผสมแม่เหล็กหลายชนิดมีค่าการซึมผ่านสัมพัทธ์สูงสุดที่ 100,000 หรือมากกว่า